高中物理第六章万有引力与航天第二三节太阳与行星间引力万有引力定律分层训练新人教必修

高中物理第六章万有引力与航天第二、三节太阳与行星间的引力万有引力定律分层训练新人教版必修高中物理第六章万有引力与航天第二、三节太阳与行星间的引力万有引力定律分层训练新人教版必修PAGE高中物理第六章万有引力与航天第二、三节太阳与行星间的引力万有引力定律分层训练新人教版必修第二节太阳与行星间的引力第三节万有引力定律[A级抓基础]1．测定万有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2的物理学家是()A．开普勒B．牛顿C．胡克D．卡文迪许解析：牛顿发现了万有引力定律F＝Geq\f(Mm,r2)，英国科学家卡文迪许利用扭秤装置第一次测出了引力常量G，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2.故D正确，A、B、C错误．答案：D2．(多项选择)以下说法中正确的选项是()A．在研究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式F＝eq\f(mv2,r)，这个关系式其实是牛顿第二定律，是可以在实验室中获得考证的B．在研究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式v＝eq\f(2πr,T)，这个关系式其实是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义式得来的C．在研究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式eq\f(r3,T2)＝k，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中获得证明的D．在研究太阳对行星的引力规律时，我们使用的三个公式都是可以在实验室中获得证明的解析：开普勒的三大定律是依据行星运动的察看结果而总结概括出来的规律．每一条都是经验定律，都是从察看行星运动所获得的资猜中总结出来的．故开普勒的三大定律都是在实验室中没法考证的规律．答案：AB3.以以下图，两个半径分别为r1＝0.60m、r2＝0.40m，质量散布平均的实心球质量分别为m1＝4.0kg、m2＝1.0kg，两球间距离为r0＝2.0m，则两球间互相引力的大小为()A．6.67×10－11NB．大于6.67×10－11NC．小于6.67×10－11ND．不可以确立解析：运用万有引力定律公式F＝Geq\f(m1m2,r2)进行计算时，第一要明确公式中各物理量的含义，对于质量散布平均的球体，r指的是两个球心间的距离，两球心间的距离应为r＝r0＋r1＋r2＝3.0m．两球间的引力为F＝Geq\f(m1m2,r2)，代入数据可得引力约为2.96×10－11N．应选项C正确．答案：C4．—个物体在地球表面所受的重力为G0，在距地面高度为地球半径的地点，物体所受地球的引力大小为()A.eq\f(G0,2)B.eq\f(G0,3)C.eq\f(G0,4)D.eq\f(G0,9)解析：在地球表面周边，物体所受的重力近似等于万有引力，即重力G0＝F万＝G0eq\f(Mm,R2)；在距地面高度为地球半径的地点，F′万＝G0eq\f(Mm,（2R）2)＝eq\f(G0,4)，应选项C正确．答案：C5．宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国初次太空讲课，演示了一些完满失重状态下的物理现象．若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加快度大小为()A．0B.eq\f(GM,（R＋h）2)C.eq\f(GMm,（R＋h）2)D.eq\f(GM,h2)解析：对飞船由万有引力定律和牛顿第二定律，得eq\f(GMm,（R＋h）2)＝mg′，解得飞船所在处的重力加快度g′＝eq\f(GM,（R＋h）2)，B项正确．答案：B6．假定地球为密度平均的球体，若保持密度不变，而将半径减小eq\f(1,2)，那么地面上的物体所受的重力将变成本来的()A．2倍B.eq\f(1,2)C．4倍D.eq\f(1,8)解析：密度不变，半径减小一半，则体积变成本来的八分之一，质量变成本来的八分之一．由万有引力定律可得地面物体遇到的引力变成本来的二分之一．答案：B7．若想查验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”依据相同的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的状况下，需要考证()A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B．月球公转的加快度约为苹果落向地面加快度的1/602C．自由落体在月球表面的加快度约为地球表面的1/6D．苹果在月球表面遇到的引力约为在地球表面的1/60解析：月球遇到的万有引力F月＝eq\f(GMM月,（60R）2)，苹果遇到的万有引力F＝eq\f(GMm,R2)，因为月球质量和苹果质量之间的关系未知，故两者之间万有引力的关系没法确立，故A错误；月球公转的加快度a月＝eq\f(GM,（60R2）)，苹果落地的加快度a＝eq\f(GM,R2)，则a月＝eq\f(1,602)a，故B正确；因为月球自己的半径未知，故没法求出月球表面和地面重力加快度的关系，故C、D错误．答案：B[B级提能力]8．火箭在高空某地方受的引力为它在地面某地方受引力的一半，则火箭离地面的高度与地球半径之比为()A．(eq\r(2)＋1)∶1B．(eq\r(2)－1)∶1C.eq\r(2)∶1D．1∶eq\r(2)解析：设地球的半径为R，火箭离地面高度为h，所以Fh＝eq\f(GMm,（R＋h）2)，F地＝eq\f(GMm,R2)，此中Fh＝eq\f(1,2)F地，所以eq\f(h,R)＝eq\f(\r(2)－1,1)，选项B正确．答案：B9.(多项选择)以以下图，三颗质量均为m的地球同步卫星间隔散布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R.以下说法正确的选项是()A．地球对一颗卫星的引力大小为eq\f(GMm,（r－R）2)B．一颗卫星对地球的引力大小为eq\f(GMm,r2)C．两颗卫星之间的引力大小为eq\f(Gm2,3r2)D．三颗卫星对地球引力的协力大小为eq\f(3GMm,r2)解析：由万有引力定律，地球对一颗卫星的引力大小为eq\f(GMm,r2)，一颗卫星对地球的引力大小为eq\f(GMm,r2)，选项A错误，B正确．由2rcos30°＝L可得两颗卫星之间的距离为L＝eq\r(3)r，由万有引力定律，得两颗卫星之间的引力大小为eq\f(Gm2,3r2)，选项C正确．三颗卫星对地球引力的协力大小为零，选项D错误．答案：BC10．(多项选择)在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运转轨道与月球绕地球运转轨道可视为圆轨道．已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运转的轨道半径约为月球绕地球运转的轨道半径的400倍．对于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力．以下说法正确的选项是()A．太阳引力远大于月球引力B．太阳引力与月球引力相差不大C．月球对不一样样地区海水的吸引力大小相等D．月球对不一样样地区海水的吸引力大小有差别解析：依据F＝Geq\f(Mm,R2)，可得eq\f(F太阳,F月)＝eq\f(M太阳,M月)·eq\f(Req\o\al(2,月),Req\o\al(2,太阳))，代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引力，则A正确，B错误；因为月心到不一样样地区海水的距离不一样样，所以引力大小有差别，则D正确，C错误．答案：AD11.以以下图，暗影地区是质量为M、半径为R的球体挖去一个小圆球后的节余部分，所挖去的小圆球的球心和大球球心间的距离是eq\f(R,2)，小球的半径是eq\f(R,2)，则球体节余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为m的质点P的引力为多少？解析：依据m＝ρV＝ρ·eq\f(4,3)πr3，知挖去部分的半径是球体半径的一半，则挖去部分的质量是球体质量的eq\f(1,8)，即挖去部分的质量M′＝eq\f(1,8)M.没挖以前，球体对证点的万有引力F1＝Geq\f(Mm,4R2)，挖去部分对证点的万有引力F2＝Geq\f(M′m,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5R,2)))\s\up12(2))＝eq\f(GMm,50R2)，则球体节余部分对证点的引力大小F＝F1－F2＝eq\f(23GMm,100R2).答案：eq\f(23GMm,100R2)12.以以下图，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以eq\f(g,2)的加快度竖直向上匀加快运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为启动前压力的eq\f(17,18).已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度(g为地面周边的重力加